FR3028850A1 - Procede et installation de traitement de fluide aqueux contenant du thallium - Google Patents

Procede et installation de traitement de fluide aqueux contenant du thallium Download PDF

Info

Publication number
FR3028850A1
FR3028850A1 FR1461244A FR1461244A FR3028850A1 FR 3028850 A1 FR3028850 A1 FR 3028850A1 FR 1461244 A FR1461244 A FR 1461244A FR 1461244 A FR1461244 A FR 1461244A FR 3028850 A1 FR3028850 A1 FR 3028850A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
aqueous fluid
thallium
treated
oxidizing agent
hydroxide
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
FR1461244A
Other languages
English (en)
Other versions
FR3028850B1 (fr
Inventor
Sabine Blondeau
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Saur SAS
Original Assignee
Saur SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Saur SAS filed Critical Saur SAS
Priority to FR1461244A priority Critical patent/FR3028850B1/fr
Publication of FR3028850A1 publication Critical patent/FR3028850A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of FR3028850B1 publication Critical patent/FR3028850B1/fr
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/28Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
    • C02F1/281Treatment of water, waste water, or sewage by sorption using inorganic sorbents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/72Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/72Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
    • C02F1/76Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation with halogens or compounds of halogens
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00Nature of the contaminant
    • C02F2101/10Inorganic compounds
    • C02F2101/20Heavy metals or heavy metal compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2209/00Controlling or monitoring parameters in water treatment
    • C02F2209/001Upstream control, i.e. monitoring for predictive control
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2209/00Controlling or monitoring parameters in water treatment
    • C02F2209/003Downstream control, i.e. outlet monitoring, e.g. to check the treating agents, such as halogens or ozone, leaving the process
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2209/00Controlling or monitoring parameters in water treatment
    • C02F2209/04Oxidation reduction potential [ORP]
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2209/00Controlling or monitoring parameters in water treatment
    • C02F2209/06Controlling or monitoring parameters in water treatment pH

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)

Abstract

La présente invention concerne un procédé et une installation de traitement de fluide aqueux, en particulier de l'eau, en vue de réduire la teneur en thallium et/ou nickel, comprenant une étape de pré-oxydation par injection d'un agent oxydant suivie d'une étape de filtration du fluide aqueux oxydé sur un média granulaire constitué ou recouvert d'oxyde métallique.

Description

1 DOMAINE DE L'INVENTION La présente invention concerne le domaine de traitement des fluides aqueux. Plus particulièrement, la présente invention concerne un procédé de traitement de fluides aqueux, en particulier des eaux à potabiliser de type eaux souterraines et des eaux usées, visant à éliminer le thallium et/ou le nickel. L'invention a également pour objet une installation de traitement de fluide aqueux contenant du thallium et/ou nickel.
ETAT DE LA TECHNIQUE Certaines eaux peuvent contenir une quantité non négligeable de métaux, et notamment de métaux lourds du type thallium et/ou nickel. Ces métaux représentent une source de pollution particulièrement importante pour les eaux à usage domestique.
Le thallium est un élément inorganique présent naturellement dans la croûte terrestre à des concentrations de l'ordre de 0,4 à 1,3 mg/kg. Certaines activités anthropiques peuvent également contribuer à sa présence dans l'environnement telles que la production de verres optiques à large index de réfractivité, de composants électroniques ou encore d'alliages. Certaines mines et fonderies, centrales à charbon et briqueterie sont également responsables de rejets atmosphériques de thallium. Le thallium est présent dans l'environnement sous forme de l'ion thalleux, TI (I) et d'ion thallique TI (III). La forme majoritaire dans l'eau douce étant l'ion thalleux TI (I). Dans les sols, le thallium ne montre qu'une faible activité avec la matière organique et les carbonates. En revanche, il peut être fixé par des oxydes de fer, de manganèse, d'aluminium ou par des minéraux argileux. L'ingestion chronique de thallium ou l'ingestion à de fortes concentrations peut, entre autres, endommager le foie, le rein, modifier la chimie du sang ou entrainer la chute de cheveux. L'agence de protection environnementale américaine fixe la concentration maximale admissible à 2 pg/I et la concentration guide à 0,5 pg/I.
Afin d'éliminer le thallium de l'eau, divers procédés ont été mis au point. Il est connu de l'art antérieur des techniques d'élimination basées sur l'adsorption, la précipitation ou l'échange d'ions.
3028850 2 Les techniques de précipitation décrites dans l'art antérieur présentent certains inconvénients, notamment en ce qui concerne l'obligation d'ajuster le pH avant de traiter l'eau. Par exemple le brevet chinois CN1026480 qui décrit un procédé de traitement d'une eau contenant du thallium s'avère très contraignant en ce qu'il exige la mise en place d'une 5 régulation du pH de l'eau à traiter et une consommation en réactifs importante afin d'abaisser le pH de l'eau à des valeurs de l'ordre de 2 à 5. Un autre inconvénient retrouvé dans l'art antérieur est lié à l'encombrement relatif à ce type d'installation. En effet, les procédés contiennent souvent de nombreuses étapes nécessitant ainsi la mise en place d'au moins une cuve de contact de l'eau à traiter avec différents 10 réactifs à injecter tels que les régulateurs de pH, coagulants, polymères, etc., puis d'un ouvrage de séparation des substances précipitées avec l'eau traitée, ainsi que des cuves de stockage des réactifs. C'est le cas par exemple dans la demande de brevet française FR2980188 qui, pour éliminer les métaux lourds, multiplie les étapes de traitement : coprécipitation, coagulation, floculation, séparation puis recirculation des boues.
15 Un autre inconvénient majeur des techniques existantes est la nécessité d'avoir une eau facilement coagulable et floculable afin de retenir les flocs sur des ouvrages de filtration. Une telle méthodologie est inadaptée pour des eaux peu chargées en matières organiques ou matières en suspension de type eaux souterraines pour lesquelles on mesure peu de turbité, et qui ne nécessitent pas d'étapes préalables de coagulation/floculation.
20 On retrouve ainsi dans la littérature des procédés de traitement d'effluents miniers pour lesquels de fortes concentrations en thallium doivent être traitées (de l'ordre du mg/1) et pour lesquels on observe de fortes teneurs de matières en suspension. En revanche, ces publications traitent rarement le cas de l'élimination du thallium pour des ressources de type eaux naturelles, faiblement chargées en thallium (de l'ordre du pg/l).
25 Les inconvénients mentionnés ci-dessus s'appliquent également aux procédés de traitement d'autres métaux lourds tel que le nickel. Par conséquent, il existait ainsi un besoin de mettre au point un procédé et une installation pour le traitement de fluide aqueux, en particulier l'eau, contenant du thallium et/ou nickel ne présentant pas les inconvénients des procédés et dispositifs de l'art antérieur et permettant 30 notamment de réaliser une dépollution et une séparation du fluide aqueux au sein d'un seul ouvrage de traitement. La présente invention vient donc combler ce besoin.
3028850 3 RESUME DE L'INVENTION La présente invention concerne un procédé de traitement de fluide aqueux, en particulier de l'eau, en vue de réduire la teneur en thallium et/ou nickel, comprenant une étape de pré-oxydation par injection d'un agent oxydant suivie d'une étape de filtration du fluide aqueux 5 oxydé sur un média granulaire constitué ou recouvert d'oxyde métallique. La présente invention concerne également une installation de traitement de fluide aqueux, en particulier de l'eau, en vue de réduire la teneur en thallium et/ou nickel, comprenant : - un dispositif d'injection d'un agent oxydant dans le fluide aqueux à traiter, avantageusement dans la canalisation de transport du fluide aqueux à traiter ; 10 - un réacteur de traitement unique fonctionnant en flux ascendant ou descendant, ledit réacteur comprenant : une zone d'arrivée du fluide aqueux oxydé et une zone réactionnelle constituée d'un média granulaire constitué ou recouvert d'oxyde métallique permettant la filtration du thallium et/ou nickel du fluide aqueux à traiter.
15 BREVE DESCRIPTION DES FIGURES La figure 1 représente un exemple d'installation de traitement de fluide aqueux en vue d'en réduire la teneur en thallium et/ou nickel, fonctionnant en flux descendant, selon la présente invention. La figure 2 représente le suivi ponctuel, en régime permanent, du potentiel d'oxydo réduction 20 en entrée du réacteur de l'eau oxydée (EBO) et en sortie du réacteur de l'eau traitée (ET), ainsi que la concentration en thallium mesurée à la sortie du réacteur. DEFINITIONS Le terme « fluide(s) aqueux » tel qu'utilisé dans la description de la présente invention 25 désigne de l'eau, avantageusement des eaux de surface, des eaux souterraines, des eaux industrielles ou des eaux résiduaires urbaines. L'expression « fluide aqueux à traiter » désigne un fluide aqueux que l'on souhaite débarrasser du thallium et/ou nickel, avant toute étape de traitement, notamment avant injection de l'agent oxydant.
30 L'expression « fluide aqueux oxydé » désigne un fluide aqueux après injection de l'agent oxydant.
3028850 4 L'expression « fluide aqueux traité » désigne un fluide aqueux après le traitement selon la présente invention. EXPOSE DE L'INVENTION 5 Le demandeur a développé un nouveau procédé et une installation permettant de traiter et de dépolluer efficacement les fluides aqueux concentrés en thallium et/ou nickel, notamment en vue de les rendre potable, avantageusement dans un réacteur de traitement unique, compact, très simple d'exploitation et de mise en oeuvre, et au sein duquel est réalisée de manière efficace une pré-oxydation par injection d'un agent oxydant puis une filtration sur un 10 média granulaire constitué ou recouvert d'oxyde métallique. Typiquement, le fluide aqueux à traiter contient jusqu'à 50 pg/I de thallium et/ou nickel. Ainsi la présente invention concerne un procédé de traitement de fluide aqueux en particulier de l'eau, en vue de réduire la teneur en thallium et/ou nickel, qui comprend une étape de pré-oxydation par injection d'un agent oxydant suivie d'une étape de filtration du fluide 15 aqueux oxydé sur un média granulaire constitué ou recouvert d'oxyde métallique. Avantageusement, le procédé de la présente invention permet de traiter des fluides aqueux faiblement ou fortement chargées en thallium et/ou nickel, ainsi que des fluides aqueux peu chargés en matières organiques ou matières en suspension sans prétraitements spécifiques. Ainsi il n'est pas nécessaire dans le cadre de l'invention de réaliser une étape de régulation 20 de pH ou de coagulation du fluide aqueux avant le traitement par pré-oxydation puis filtration. Selon un mode de réalisation avantageux le fluide aqueux à traiter est à un pH compris entre 6 et 8. Un fluide aqueux à pH supérieur à 8 est considéré comme étant alcalin et les réactions mettant en jeu un oxydant tel que le chlore ne peuvent plus avoir lieu de manière 25 satisfaisante. Un fluide aqueux à pH inférieur est 6 est considéré comme étant acide et nécessite souvent une co-précipitation en vue de réduire la teneur en thallium et/ou nickel. L'injection d'un agent oxydant permet d'augmenter le potentiel d'oxydo-réduction du fluide aqueux à traiter avant sa mise en contact avec le média granulaire et d'améliorer l'efficacité de la filtration du thallium et/ou nickel sur le média granulaire constitué ou recouvert d'oxyde 30 métallique. Une telle étape de pré-oxydation est indispensable pour obtenir une réduction effective de la teneur en thallium et/ou nickel. En effet, la quantité de thallium et/ou nickel éliminée par simple filtration sur média granulaire en absence d'agent oxydant est bien moins efficace que le traitement selon l'invention et souligne les limites de cette technique.
3028850 5 De manière avantageuse, l'agent oxydant est choisi dans le groupe constitué par le chlore, la javel, le bioxyde de chlore, le permanganate, l'ozone et leurs mélanges. De manière avantageuse, la quantité d'agent oxydant injecté est régulée afin d'obtenir après filtration un potentiel d'oxydo-réduction supérieur à 700mV, de préférence supérieur à 5 750mV. Typiquement, un capteur de mesure du potentiel d'oxydo-réduction du fluide aqueux traité permet de vérifier que ledit potentiel est bien supérieur à la valeur requise. Cette mesure permet de s'assurer que la dose d'agent oxydant injectée est suffisante pour permettre de réduire la teneur en thallium et/ou nickel du fluide aqueux à traiter. Avantageusement, dans le cas où le capteur de mesure du potentiel d'oxydo-réduction 10 mesure une valeur inférieure à 700 mV, la quantité d'agent oxydant injecté est augmentée. La quantité d'agent oxydant injectée dans le procédé et l'installation de la présente invention est ajustée en fonction de l'état du régime atteint par l'installation. Lors de la mise en route du procédé de traitement, le média granulaire consomme une partie de l'agent oxydant injecté en amont dans le fluide aqueux à traiter. A partir du moment où le média granulaire 15 ne consomme plus d'agent oxydant, le régime permanent est atteint. Le régime permanent permet d'obtenir l'abattement en thallium et/ou nickel voulu du fluide aqueux à traiter. Afin d'accélérer la mise en route du procédé et d'atteindre au plus vite le régime permanent, il est recommandé d'opérer une recirculation du fluide aqueux traité. Pour atteindre le régime permanent, le fluide aqueux traité est recirculé avantageusement pendant une durée de 20 deux heures à partir du moment où la valeur du potentiel d'oxydo-réduction du fluide aqueux traité est supérieur à 700mV. La recirculation consiste à transporter le fluide aqueux traité en amont du dispositif d'injection de l'agent oxydant. La recirculation du fluide aqueux traité combinée avec une injection continue d'un agent oxydant permet de compenser la consommation en agent oxydant par le 25 média granulaire. Avant d'arriver au régime permanent, on ajoute typiquement une quantité d'agent oxydant allant jusqu'à 20g par m3 de fluide aqueux à traiter. Une fois le régime permanent atteint, on ajoute typiquement une quantité d'agent oxydant allant jusqu'à 2g par m3 de fluide aqueux à traiter.
30 De manière avantageuse, la filtration du fluide aqueux oxydé sur un média granulaire constitué ou recouvert d'oxyde métallique permet de mettre en contact le thallium et/ou nickel du fluide à traiter avec le média granulaire et ainsi de capter ces métaux lourds. De manière avantageuse selon l'invention, l'oxyde métallique utilisé en vue de réduire la teneur en thallium est choisi dans le groupe constitué par l'oxyde, l'hydroxyde et l'oxy- 3028850 6 hydroxyde de fer ; l'oxyde, l'hydroxyde et l'oxy-hydroxyde de manganèse; et l'oxyde, l'hydroxyde et l'oxy-hydroxyde d'aluminium. De manière avantageuse, l'oxyde métallique utilisé en vue de réduire la teneur en nickel est choisi dans le groupe constitué par l'oxyde, l'hydroxyde et l'oxy-hydroxyde de fer.
5 De manière avantageuse le média granulaire a une taille effective à 10% supérieure à 0,1mm et préférentiellement comprise entre 0,2 et 1mm. La taille effective correspond à l'ouverture de maille laissant passer 10 % en poids du fluide. Elle donne une indication sur les particules les plus fines, qui se retrouveront dans la partie supérieure de la couche filtrante. Le diamètre moyen des particules est typiquement supérieur à 0,2 mm, et 10 préférentiellement compris entre 0,2 et 3 mm. De manière avantageuse, le média granulaire est constitué ou est recouvert d'oxyde métallique. Dans le cas où le média granulaire est recouvert d'oxyde métallique, le média granulaire est avantageusement du sable.
15 De manière avantageuse, le temps de contact entre le fluide aqueux à traiter et l'agent oxydant injecté avant l'étape de filtration sur le média granulaire est supérieur ou égal à 5 secondes, préférentiellement supérieur ou égal à 20 secondes. De manière avantageuse, le temps de contact entre le fluide aqueux oxydé et le media granulaire est supérieur ou égal à 2 minutes, préférentiellement supérieur ou égal à 4 20 minutes. La présente invention concerne également une installation de traitement de fluide aqueux, en particulier de l'eau, en vue de réduire la teneur en thallium et/ou nickel. Le procédé de la présente invention peut tout particulièrement convenir dans une telle installation. Une telle installation est représentée à la figure 1.
25 L'installation de traitement (1) de la présente invention comprend : - un dispositif d'injection (2) d'un agent oxydant dans le fluide aqueux à traiter, avantageusement dans la canalisation de transport (6) du fluide aqueux à traiter ; - un réacteur de traitement unique (3) fonctionnant en flux ascendant ou descendant, ledit réacteur comprenant : une zone d'arrivée du fluide aqueux oxydé (4) et une zone 30 réactionnelle (5) constituée d'un média granulaire constitué ou recouvert d'oxyde métallique permettant la filtration du thallium et/ou nickel du fluide aqueux à traiter.
3028850 7 Le réacteur et l'installation de traitement de la présente invention permettent de traiter efficacement les fluides aqueux contenant du thallium et/ou nickel et en maintenant une empreinte au sol réduite. Des aspects détaillés de l'installation de traitement de la présente invention sont décrits ci- 5 dessous. L'installation de traitement (1) de la présente invention comprend un dispositif d'injection (2), présent en amont du réacteur de traitement, permettant d'injecter un agent oxydant préférentiellement dans la canalisation transportant (6) le fluide aqueux à traiter vers le réacteur.
10 Le temps de contact entre le fluide aqueux à traiter et l'agent oxydant dans la canalisation de transport (6) avant d'atteindre la zone réactionnelle (5) est avantageusement supérieur ou égal à 5 secondes, préférentiellement supérieur ou égal à 20 secondes. Le réacteur de traitement unique (3) fonctionne en flux ascendant ou descendant, comprend : une zone d'arrivée du fluide aqueux oxydé (4) et une zone réactionnelle (5), constituée d'un 15 média granulaire constitué ou recouvert d'oxyde métallique permettant la filtration du thallium et/ou nickel du fluide aqueux à traiter. Le temps de contact entre le fluide aqueux oxydé et le media granulaire est typiquement supérieur ou égal à 2 minutes, préférentiellement supérieur ou égal à 4 minutes. Avantageusement, l'installation de traitement de la présente invention comprend en outre un 20 capteur de mesure du potentiel d'oxydo-réduction du fluide aqueux oxydé (7) et/ou un capteur de mesure du potentiel d'oxydo-réduction du fluide aqueux traité (7'). Le capteur de mesure du potentiel d'oxydo-réduction du fluide aqueux traité (7') permet de vérifier que le potentiel d'oxydo-réduction après filtration est supérieur à 700mV, de préférence 750mV.
25 Dans un mode de réalisation préféré, l'installation de traitement de la présente invention, comprend en outre un système de recirculation du fluide aqueux traité (8), transportant ledit fluide en amont du dispositif d'injection de l'agent oxydant. EXEMPLES Exemple 1 : Influence de l'oxydant et choix du média granulaire 30 Des essais réalisés ont permis de comparer les taux d'abattement du thallium et nickel par différents média granulaires constitué d'oxyde métallique en présence et en l'absence d'un agent oxydant.
3028850 8 Ces tests ont consisté à mettre en contact pendant 24h une eau naturelle enrichie en thallium à 1000 pg/I avec un média granulaire constitué d'oxyde métallique issu du commerce et agréé pour le traitement d'eau potable. L'eau utilisée est une eau présentant un faible taux de matière organique (inférieur à 2 mg/I 5 en carbone organique total), un pH voisin de 7 et un potentiel d'oxydo-réduction Eh voisin de 510 mV. Une première série de test a été réalisée sans adjonction de chlore, puis une seconde avec injonction de chlore. Le potentiel d'oxydo-réduction Eh est voisin de 1000 mV après adjonction de chlore et 24h d'agitation. Le tableau 1 ci-après, présente les ratios entre les quantités de thallium éliminées (en pg) 10 ramenées à la quantité de matériau utilisé (en g). Le média granulaire A est constitué d'oxy-hydroxyde de fer, B et C de bioxydes de manganèse et D d'alumine blanche. Un échantillon témoin d'eau enrichie en thallium a reçu la même dose de chlore que les échantillons A, B, C et D pendant 24h mais n'a pas été mis en contact avec un média granulaire constitué d'oxyde métallique : après les 24h d'agitation, 15 la concentration en thallium pour cet échantillon témoin est identique à la concentration initiale en thallium de l'échantillon. Tableau 1 : Quantité de thallium éliminée ramenée à la quantité de matériaux (pg de thallium/g de matériau) Matériau Chlore Absence Présence A 87 427 B 200 426 C 113 417 D 93 431 30 Les techniques d'adsorption et de co-précipitation sur matériau seul montrent des limites en termes de capacité de traitement. En effet, les essais réalisés avec l'ajout de chlore ont permis d'éliminer de plus grandes quantités (de 2 à 4 fois plus) de thallium par rapport aux essais réalisés sans l'ajout de chlore. Les résultats précédents soulignent le fait que 20 25 3028850 9 l'injection d'un agent oxydant suivie d'une filtration sur un matériau granulaire recouvert d'oxyde métallique permet d'éliminer une quantité importante de thallium. Un essai similaire dans les mêmes conditions opératoires et même niveau de dopage de l'eau en thallium a été réalisé pour évaluer la pertinence de cette technique pour l'élimination 5 du nickel. Le tableau 2, ci-après, présente la concentration résiduelle en nickel 24h après avoir ajouté l'agent oxydant chlore en fonction du média granulaire constitué d'oxyde métallique utilisé. Tableau 2 : Concentration résiduelle de Nickel en pg/I après ajout de chlore et filtration sur 10 média granulaire Matériau Concentration résiduelle en nickel (p.g/1) Eau chlorée sans matériau 860 A 19,3 B 830 C 820 D 460 Pour un potentiel d'oxydo-réduction final de 1000 mV, l'utilisation combinée de chlore et d'oxy-hydroxyde de fer a permis d'éliminer la quasi-totalité du nickel présent en solution. Les matériaux à base de manganèse sont en revanche inefficaces, et l'alumine beaucoup moins 15 performante que le matériau à base de fer (45% d'élimination contre 97%). Exemple 2 : Installation de traitement Un exemple particulier de traitement d'une eau souterraine en vue de réduire la teneur en thallium selon le procédé de la présente invention est présenté en relation avec la figure 2.
20 Caractéristiques de l'eau souterraine : Concentration en thallium : 4pg/I, présent sous la forme d'ion thalleux TI+ pH : 7,3 3028850 10 Potentiel d'oxydo-réduction Eh : 500 mV Température : 12°C Turbidité inférieure à 2 NTU 5 Caractéristiques du media granulaire filtrant : Le média granulaire filtrant est constitué d'oxy-hydroxyde de fer Taille effective à 10% : 0,54 mm Diamètre moyen : 0,87 mm 10 Caractéristiques de l'agent oxydant : Agent oxydant utilisé : javel Quantité d'agent oxydant injecté : entre 0 et 0,7g/m3 Le temps de contact entre le fluide oxydé et le media granulaire a varié de 4 à 9 minutes pour des conditions redox similaires. Le temps de contact n'a pas modifié les performances 15 d'élimination du thallium. L'analyse des performances d'élimination du thallium selon la présente invention a été donc été mesurée en fonction des variations du potentiel d'oxydo-réduction. La figure 2 montre le relevé ponctuel des mesures du potentiel d'oxydo-réduction en entrée et en sortie du réacteur couplé avec les résultats des analyses des concentrations de thallium total de l'eau 20 traitée. L'analyse des concentrations de thallium a été réalisée par spectrométrie de masse par plasma à couplage inductif, selon la norme NF EN ISO 17294 1-2, LQ = 0,1 pg/L. Les zones identifiées sur la figure 2 par des rectangles, correspondent aux phases où le potentiel d'oxydo-réduction Eh est supérieur à 700 mV. Durant ces phases, l'élimination du thallium est totale. En revanche lorsque cette condition 25 n'est pas satisfaite, la concentration en thallium de l'eau traitée en sortie de réacteur augmente soit immédiatement, soit après un temps de latence.

Claims (12)

  1. REVENDICATIONS1. Procédé de traitement de fluide aqueux, en particulier de l'eau, en vue de réduire la teneur en thallium et/ou nickel, caractérisé en ce que ledit procédé comprend une étape de pré-oxydation par injection d'un agent oxydant suivie d'une étape de filtration du fluide aqueux oxydé sur un média granulaire constitué ou recouvert d'oxyde métallique.
  2. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le fluide aqueux à traiter est à un pH compris entre 6 et 8.
  3. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'agent oxydant est choisi dans le groupe constitué par le chlore, la javel, le bioxyde de chlore, le permanganate, l'ozone et leurs mélanges.
  4. 4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la quantité d'agent oxydant injecté est régulée afin d'obtenir après filtration un potentiel d'oxydo-réduction supérieur à 700mV, de préférence supérieur à 750mV.
  5. 5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'oxyde métallique utilisé en vue de réduire la teneur en thallium est choisi dans le groupe constitué par l'oxyde, l'hydroxyde et l'oxy-hydroxyde de fer ; l'oxyde, l'hydroxyde et l'oxy-hydroxyde de manganèse; et l'oxyde, l'hydroxyde et l'oxy-hydroxyde d'aluminium.
  6. 6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'oxyde métallique utilisé en vue de réduire la teneur en nickel est choisi dans le groupe constitué par l'oxyde, l'hydroxyde et l'oxy-hydroxyde de fer.
  7. 7. Procédé selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que le média granulaire a une taille effective à 10% supérieure à 0,1mm et préférentiellement comprise entre 0,2 et 1mm.
  8. 8. Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le temps de contact entre le fluide aqueux à traiter et l'agent oxydant injecté avant l'étape de filtration sur le média granulaire est supérieur ou égal à 5 secondes, préférentiellement supérieur ou égal à 20 secondes.
  9. 9. Procédé selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le temps de contact entre le fluide aqueux oxydé et le media granulaire est supérieur ou égal à 2 minutes, préférentiellement supérieur ou égal à 4 minutes. 3028850 12
  10. 10. Installation de traitement de fluide aqueux, en particulier de l'eau, en vue de réduire la teneur en thallium et/ou nickel, comprenant : - un dispositif d'injection d'un agent oxydant dans le fluide aqueux à traiter, avantageusement dans la canalisation de transport du fluide aqueux à traiter ; - un réacteur de traitement unique fonctionnant en flux ascendant ou descendant, ledit réacteur comprenant : une zone d'arrivée du fluide aqueux oxydé et une zone réactionnelle constituée d'un média granulaire constitué ou recouvert d'oxyde métallique permettant la filtration du thallium et/ou nickel du fluide aqueux à traiter.
  11. 11. Installation de traitement selon la revendication 10, comprenant en outre : - un capteur de mesure du potentiel d'oxydo-réduction du fluide aqueux oxydé ; et - un capteur de mesure du potentiel d'oxydo-réduction du fluide aqueux traité ;
  12. 12. Installation de traitement selon les revendications 10 et 11, comprenant en outre : - un système de recirculation du fluide aqueux traité, transportant ledit fluide en amont du dispositif d'injection de l'agent oxydant.
FR1461244A 2014-11-20 2014-11-20 Procede et installation de traitement de fluide aqueux contenant du thallium Active FR3028850B1 (fr)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1461244A FR3028850B1 (fr) 2014-11-20 2014-11-20 Procede et installation de traitement de fluide aqueux contenant du thallium

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1461244 2014-11-20
FR1461244A FR3028850B1 (fr) 2014-11-20 2014-11-20 Procede et installation de traitement de fluide aqueux contenant du thallium

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR3028850A1 true FR3028850A1 (fr) 2016-05-27
FR3028850B1 FR3028850B1 (fr) 2019-06-21

Family

ID=52130508

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR1461244A Active FR3028850B1 (fr) 2014-11-20 2014-11-20 Procede et installation de traitement de fluide aqueux contenant du thallium

Country Status (1)

Country Link
FR (1) FR3028850B1 (fr)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2747686C1 (ru) * 2020-07-14 2021-05-12 Андрей Евгеньевич Кондратьев Способ очистки воды от комплексных соединений тяжелых металлов
RU2748040C1 (ru) * 2020-07-14 2021-05-19 Андрей Евгеньевич Кондратьев Способ очистки воды от тяжелых металлов каталитическим осаждением
CN114772799A (zh) * 2022-06-20 2022-07-22 矿冶科技集团有限公司 处理含汞、铊污酸废水的方法
CN115893772A (zh) * 2023-01-18 2023-04-04 中国科学院生态环境研究中心 一种去除工业废水中铊离子的方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5190659A (en) * 1990-07-06 1993-03-02 International Environmental Systems Inc. Contamination removal system employing filtration and plural ultraviolet and chemical treatment steps and treatment mode controller
WO2006116421A1 (fr) * 2005-04-25 2006-11-02 The Regents Of The University Of California Compositions et procedes pour eliminer l'arsenic dans l'eau
CN102320700A (zh) * 2011-08-12 2012-01-18 东莞市东江水务有限公司 一种去除饮用水源水中铊污染的方法
CN103058417A (zh) * 2013-01-14 2013-04-24 环境保护部华南环境科学研究所 一种水源地饮用水突发性铊污染的应急处理方法
US20130341280A1 (en) * 2011-03-10 2013-12-26 Jiangsu Yongtai Environmental Protection Technology Co., Ltd. Deep purification method for removing trace thallium in water by using polymer-based nanosized manganese oxide

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5190659A (en) * 1990-07-06 1993-03-02 International Environmental Systems Inc. Contamination removal system employing filtration and plural ultraviolet and chemical treatment steps and treatment mode controller
WO2006116421A1 (fr) * 2005-04-25 2006-11-02 The Regents Of The University Of California Compositions et procedes pour eliminer l'arsenic dans l'eau
US20130341280A1 (en) * 2011-03-10 2013-12-26 Jiangsu Yongtai Environmental Protection Technology Co., Ltd. Deep purification method for removing trace thallium in water by using polymer-based nanosized manganese oxide
CN102320700A (zh) * 2011-08-12 2012-01-18 东莞市东江水务有限公司 一种去除饮用水源水中铊污染的方法
CN103058417A (zh) * 2013-01-14 2013-04-24 环境保护部华南环境科学研究所 一种水源地饮用水突发性铊污染的应急处理方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DATABASE WPI Week 201236, Derwent World Patents Index; AN 2012-B62376, XP002742888 *
DATABASE WPI Week 201365, Derwent World Patents Index; AN 2013-P82453, XP002742889 *
SHUNLI WAN ET AL: "Selective capture of thallium(I) ion from aqueous solutions by amorphous hydrous manganese dioxide", CHEMICAL ENGINEERING JOURNAL, vol. 239, 1 March 2014 (2014-03-01), pages 200 - 206, XP055205330, ISSN: 1385-8947, DOI: 10.1016/j.cej.2013.11.010 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2747686C1 (ru) * 2020-07-14 2021-05-12 Андрей Евгеньевич Кондратьев Способ очистки воды от комплексных соединений тяжелых металлов
RU2748040C1 (ru) * 2020-07-14 2021-05-19 Андрей Евгеньевич Кондратьев Способ очистки воды от тяжелых металлов каталитическим осаждением
CN114772799A (zh) * 2022-06-20 2022-07-22 矿冶科技集团有限公司 处理含汞、铊污酸废水的方法
CN115893772A (zh) * 2023-01-18 2023-04-04 中国科学院生态环境研究中心 一种去除工业废水中铊离子的方法

Also Published As

Publication number Publication date
FR3028850B1 (fr) 2019-06-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FR3028850B1 (fr) Procede et installation de traitement de fluide aqueux contenant du thallium
EP2382163B1 (fr) Procede de traitement d'eau par floculation lestee et decantation incluant une mise en contact prealable de l'eau avec un adsorbant
EP2632859B1 (fr) Procede de separation entre liquide et matiere en suspension d'une boue et dispositif mettant en ouvre un tel procede
FR2927622A1 (fr) Procede de traitement d'eau par systeme membranaire de type nanofiltration ou osmose inverse permettant des taux de conversion eleves grace a l'elimination de la matiere organique.
FR2942220A1 (fr) Procede et dispositif d'epuration d'effluents liquides
WO2013041633A1 (fr) Procédé de traitement d'un effluent aqueux en vue d'en abattre la teneur en métaux lourds et/ou en substances radioactives dissous.
WO2015091211A1 (fr) Installation et procede de traitement d'eau sur membranes integrant une adsorption sur materiau pulverulent adsorbant et des moyens permettant de limiter l'abrasion des membranes
CN103319026A (zh) 一种用于船舶洗涤脱硫系统废液的处理装置及其处理方法
EP2632860B1 (fr) Procédé et dispositif de clarification des eaux par traitement de structures colloïdales
FR3022900A1 (fr) Procede de traitement des eaux chargees en sels
EP3303231A1 (fr) Procede et dispositif d'epuration d'eaux domestiques ou industrielles
EP2307318B1 (fr) Procede de traitement d'un liquide par flottation induite par des particules flottantes
FR2875146A1 (fr) Installation de traitement d'effluents, et procede de clarification et de filtration utilisant cette installation
EP3191412B1 (fr) Gestion active des lits fluidises de charbon actif
EP3405437B1 (fr) Procédé de traitement d'eaux résiduaires par ozonation
WO2022144304A1 (fr) Procédé de traitement de l'eau par adsorption sur charbon actif couplé à une adjonction d'ozone, et installation pour la mise en œuvre de ce procédé
FR3024726A1 (fr) Procede batch sequence pour reduire la teneur en azote dans les eaux residuaires
FR2843745A1 (fr) Elimination des ions metalliques des effluents aqueux
EP3122689A1 (fr) Procédé de traitement du chrome présent dans des effluents et installation correspondante
JP2008049234A (ja) 汚水浄化方法
EP3555004B1 (fr) Mélange de traitement d'eau polluée au mercure, dispositif de traitement d'eau polluée au mercure utilisant un tel mélange et procédé de traitement d'eau polluée au mercure au moyen d'un tel dispositif
Muller et al. Measurement of the different forms of zinc in Narragansett Bay water based on the rate of uptake by a chelating resin
EP4214163A1 (fr) Procede et installation de traitement de fluide
Gavrill et al. Processes Affecting the Distribution of Trace Metals in Kalloni Bay, Island of Lesvos, Greece.
OA16394A (fr) Procédé et dispositif de clarification des eaux.

Legal Events

Date Code Title Description
PLFP Fee payment

Year of fee payment: 2

PLSC Publication of the preliminary search report

Effective date: 20160527

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 3

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 4

CA Change of address

Effective date: 20180112

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 6

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 7

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 8

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 9

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 10